(57)【要約】【課題】  従来のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）や空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）による空気入りタイヤの内圧点検方法と比較して、より優れた費用対効果を有するタイヤ空気圧点検システム、タイヤ空気圧点検装置及びタイヤ空気圧点検方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るタイヤ空気圧点検方法は、空気入りタイヤに所定の振動を加えるステップと、空気入りタイヤの振動音データを収集するステップと、タイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値及び第２の時刻における当該タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算するステップと、内圧が正常な場合における減衰率である基本減衰率と実測減衰率との差に基づいて、内圧が正常か否かを推定するステップと、内圧が正常か否かを報知するステップとを備える。【選択図】  図４
2005343204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤに所定の振動を加える加振部と、
前記振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集する振動音データ収集部と、
前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算する減衰率演算部と、
前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と前記減衰率演算部によって演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定する推定部と、
前記推定部によって推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部と
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧点検システム。
【請求項２】
前記減衰率演算部は、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項３】
前記減衰率演算部は、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記振動音データ収集部によって収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率をさらに演算し、
前記推定部は、前記減衰率演算部によって演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項４】
前記減衰率演算部は、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率をさらに演算し、
前記推定部は、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項５】
前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データを格納するデータ格納部をさらに備え、
前記推定部は、前記データ格納部に格納されている前記内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値を推定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項６】
前記加振部は、
前記空気入りタイヤのトレッドまたはサイドウォールを叩くハンマーと、
前記ハンマーを所定の速度で移動させる動力源と
を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項７】
前記加振部は、路面に設置され、所定の速度で転動する前記空気入りタイヤのトレッドと接触する突起を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検システム。
【請求項８】
リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤに加えられた所定の振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集する振動音データ収集部と、
前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算する減衰率演算部と、
前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と前記減衰率演算部によって演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定する推定部と、
前記推定部によって推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部と
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧点検装置。
【請求項９】
前記減衰率演算部は、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算することを特徴とする請求項８に記載のタイヤ空気圧点検装置。
【請求項１０】
前記減衰率演算部は、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記振動音データ収集部によって収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率をさらに演算し、
前記推定部は、前記減衰率演算部によって演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを特徴とする請求項８または９に記載のタイヤ空気圧点検装置。
【請求項１１】
前記減衰率演算部は、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率をさらに演算し、
前記推定部は、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検装置。
【請求項１２】
前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データを格納するデータ格納部をさらに備え、
前記推定部は、前記データ格納部に格納されている前記内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値を推定することを特徴とする請求項８乃至１１の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検装置。
【請求項１３】
前記空気入りタイヤのトレッドまたはサイドウォールを叩くハンマーと、
前記ハンマーを所定の速度で移動させる動力源と
をさらに備えることを特徴とする請求項８乃至１２の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検装置。
【請求項１４】
リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤに所定の振動を加えるステップと、
前記振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集するステップと、
前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算するステップと、
前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と、前記演算するステップにおいて演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定するステップと、
前記推定するステップにおいて推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知するステップと
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧点検方法。
【請求項１５】
前記演算するステップでは、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値が連続して演算されることを特徴とする請求項１４に記載のタイヤ空気圧点検方法。
【請求項１６】
前記演算するステップでは、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記収集するステップにおいて収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率がさらに演算され、
前記推定するステップでは、前記演算するステップにおいて演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かが推定されることを特徴とする請求項１４または１５に記載のタイヤ空気圧点検方法。
【請求項１７】
前記演算するステップでは、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率がさらに演算され、
前記推定するステップでは、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記演算するステップにおいて演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かが推定されることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検方法。
【請求項１８】
前記推定するステップでは、前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値が推定されることを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか一項に記載のタイヤ空気圧点検方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムホイールに組みつけられた空気入りタイヤの内圧を点検するタイヤ空気圧点検システム、タイヤ空気圧点検装置及びタイヤ空気圧点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の空気入りタイヤに充てんされた空気圧（内圧）が正常か否かを点検する方法として、空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）によって内圧を直接測定する方法が広く用いられている。
【０００３】
さらに、近年では、空気入りタイヤが組み付けられたリムホイールまたはリムホールに具備されるエアバルブに設けられた内圧測定用のセンサーと、当該センサーによって測定された内圧データまたは当該内圧データに基づく内圧低下警報を車両側に無線通信を用いて送信する送信機とから構成されるタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System、以下、直接型ＴＰＭＳ）が実用化されている。
【０００４】
また、内圧を直接測定する形態ではなく、空気入りタイヤの振動周波数成分を含む信号の中から空気入りタイヤの共振周波数（タイヤ空洞共鳴周波数）をウェーブレット変換によって抽出し、当該共振周波数に基づいて内圧を推定するＴＰＭＳ（以下、間接型ＴＰＭＳ）も知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２４１９６９号公報（第３−５頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術には次のような問題があった。まず、直接型ＴＰＭＳは非常に高価であり、主にランフラットタイヤが装着される一部の高価格帯の車両のみに実装されているのが現状である。
【０００６】
また、空気入りタイヤの“共振周波数”（タイヤ空洞共鳴周波数）に基づいて内圧を推定する方法では、内圧の低下に伴って変化する周波数の量が微小であり、空気入りタイヤの材質、構造及び形状などの違いによって共振周波数が変化する場合がある。このため、例えば、空気入りタイヤを交換すると、交換前の共振周波数と、交換後の共振周波数とに差異が生じ、内圧の推定精度が低下する。
【０００７】
そこで、上述した特許文献１において開示されている間接型ＴＰＭＳでは、３つ以上の周波数を対象としてウェーブレット変換が実行され、当該ウェーブレット変換によって求められたウェーブレット係数について、最小二乗法を用いて所定時間ごとの平均値の近似曲線を求め、当該近似曲線の定数に基づいて内圧が推定されるといった複雑な処理が実行されている。
【０００８】
また、従来から広く用いられている空気圧測定器によって内圧を測定する方法は、空気圧測定器をエアバルブ（バルブステム）に押し付ける必要があり、エアバルブに装着されているバルブキャップの取り外しや再取り付けの際に測定者の手が汚れるといった問題があった。さらに、空気圧測定器のエアバルブへの押し付け方法が適切でない場合、空気入りタイヤに充てんされている空気が漏れてしまうといった問題もあった。
【０００９】
すなわち、走行前など、日常的に行う必要がある空気入りタイヤの内圧の点検をより容易に、かつＴＰＭＳよりも安価な装置によって実現することができる方法が求められていた。
【００１０】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、従来のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）や空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）による空気入りタイヤの内圧点検方法と比較して、より優れた費用対効果を有するタイヤ空気圧点検システム、タイヤ空気圧点検装置及びタイヤ空気圧点検方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、リムホイール（リムホイール１１）に組み付けられた空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１０）に所定の振動を加える加振部（例えば、ハンマー１２０）と、前記振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集する振動音データ収集部（マイクロフォン１１０及び振動音データ収集部２０１）と、前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値（振幅値ａ１）、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値（振幅値ａ２）とに基づく減衰率である実測減衰率を演算する減衰率演算部（減衰率演算部２０２）と、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定する推定部（推定部２０４）と、前記推定部によって推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部（表示部２０６）とを備えるタイヤ空気圧点検システムであることを要旨とする。
【００１２】
かかる特徴によれば、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値（強度）の減衰率に基づいて、空気入りタイヤの内圧が正常か否かが推定される。ここで、内圧の低下に伴って変化するタイヤ空洞共鳴周波数の量は微小であり、タイヤ空洞共鳴周波数に基づいて内圧を推定するには、上述した特許文献１に示されるように、複雑な処理を行う必要がある。
【００１３】
そこで、発明者等は、空気入りタイヤの内圧を精度高く、かつ簡易な処理よって推定するため、タイヤ空洞共鳴周波数の変化ではなく、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値（強度）の減衰率を用いることに着目したのである。
【００１４】
すなわち、かかる特徴によれば、従来の直接型及び間接型ＴＰＭＳと比較して、高価なデバイスの採用や複雑な処理の実行を回避することができ、より簡易なシステム構成とすることができる。
【００１５】
さらに、かかる特徴によれば、振動音の収集には、空気入りタイヤの任意の箇所に接触させることができるマイクロフォンが用いられるため、測定者は、内圧の点検に際してエアバルブに触れる必要がない。
【００１６】
すなわち、測定者は、従来の空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）によって内圧を測定する方法のようにエアバルブに装着されているバルブキャップの取り外しや再取り付けを行う必要がなく、測定者の手が汚れることを回避することができる。
【００１７】
また、空気圧測定器を用いる必要がないため、空気圧測定器のエアバルブへの押し付け方法が適切でないために空気入りタイヤに充てんされている空気が漏れてしまうことを防止することができる。
【００１８】
つまり、かかる特徴によれば、従来のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）や空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）による空気入りタイヤの内圧点検方法と比較して、より優れた費用対効果を有するタイヤ空気圧点検システムを提供することができる。
【００１９】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記減衰率演算部が、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算することを要旨とする。
【００２０】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記減衰率演算部が、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記振動音データ収集部によって収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率をさらに演算し、前記推定部が、前記減衰率演算部によって演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを要旨とする。
【００２１】
かかる特徴によれば、空気入りタイヤが正常な場合において収集された振動音に基づいて基本減衰率が演算されるため、基本減衰率のデータを適宜生成及び更新（キャリブレーション）することができる。
【００２２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記減衰率演算部が、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率をさらに演算し、前記推定部が、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを要旨とする。
【００２３】
かかる特徴によれば、タイヤ空洞共鳴周波数に加え、タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍（例えば、２倍）の周波数である倍数周波数の振幅値の減衰率（基本減衰率、実測減衰率）が用いられるため、より精度高く空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することができる。
【００２４】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データを格納するデータ格納部（データ格納部２０３）をさらに備え、前記推定部が、前記データ格納部に格納されている前記内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値を推定することを要旨とする。
【００２５】
かかる特徴によれば、内圧の値が異なる複数の内圧推定減衰率データ、例えば、２００ｋＰａから１００ｋＰａまでの１０ｋＰａごとの各内圧値の減衰率データと、実測減衰率とが比較されるため、空気入りタイヤの内圧が正常か否かだけでなく、内圧の値を推定することができる。
【００２６】
本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、前記加振部（加振装置１４０）が、前記空気入りタイヤのトレッド（トレッド１０ｔｒ）またはサイドウォール（サイドウォール１０ｓｗ）を叩くハンマー（ハンマー１４１）と、前記ハンマーを所定の速度で移動させる動力源（スプリング１４１ｓ）とを有することを要旨とする。
【００２７】
かかる特徴によれば、ハンマーが所定の速度で空気入りタイヤのトレッドまたはサイドウォールを叩くため、測定者がハンマーを用いて空気入りタイヤを叩く場合と比較して、常に所定の振動を空気入りタイヤに加えることができる。このため、空気入りタイヤの内圧をより精度高く推定することができる。
【００２８】
本発明の第７の特徴は、前記加振部（加振装置１５０）が、路面に設置され、所定の速度で転動する前記空気入りタイヤのトレッドと接触する突起（突起部１５１）を有することを要旨とする。
【００２９】
かかる特徴によれば、加振部が空気入りタイヤのトレッドと接触する突起を有しているため、空気入りタイヤが装着された車両が一定速度で突起を乗り越えることによって、常に所定の振動を空気入りタイヤに加えることができる。
【００３０】
本発明の第８の特徴は、リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤに加えられた所定の振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集する振動音データ収集部と、前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算する減衰率演算部と、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定する推定部と、前記推定部によって推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部とを備えるタイヤ空気圧点検装置であることを要旨とする。
【００３１】
本発明の第９の特徴は、本発明の第８の特徴に係り、前記減衰率演算部が、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算することを要旨とする。
【００３２】
本発明の第１０の特徴は、本発明の第８または第９の特徴に係り、前記減衰率演算部が、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記振動音データ収集部によって収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率をさらに演算し、前記推定部が、前記減衰率演算部によって演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを要旨とする。
【００３３】
本発明の第１１の特徴は、本発明の第８乃至第１０の特徴に係り、前記減衰率演算部が、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率をさらに演算し、前記推定部が、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記減衰率演算部によって演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定することを要旨とする。
【００３４】
本発明の第１２の特徴は、本発明の第８乃至第１１の特徴に係り、前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データを格納するデータ格納部をさらに備え、前記推定部が、前記データ格納部に格納されている前記内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値を推定することを要旨とする。
【００３５】
本発明の第１３の特徴は、本発明の第８乃至第１２の特徴に係り、前記空気入りタイヤのトレッドまたはサイドウォールを叩くハンマー（ハンマー１６１）と、前記ハンマーを所定の速度で移動させる動力源（回転軸部１６１ｓ）とをさらに備えることを要旨とする。
【００３６】
本発明の第１４の特徴は、リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤに所定の振動を加えるステップと、前記振動によって発生する前記空気入りタイヤの振動音のデータである振動音データを収集するステップと、前記振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値、及び前記第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻における前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値に基づく減衰率である実測減衰率を演算するステップと、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記減衰率である基本減衰率と、前記演算するステップにおいて演算された前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かを推定するステップと、前記推定するステップにおいて推定された推定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知するステップとを備えるタイヤ空気圧点検方法であることを要旨とする。
【００３７】
本発明の第１５の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記演算するステップでは、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換を用いて、前記タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値が連続して演算されることを要旨とする。
【００３８】
本発明の第１６の特徴は、本発明の第１４または第１５の特徴に係り、前記演算するステップでは、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合において前記収集するステップにおいて収集された前記振動音データを用いて前記基本減衰率がさらに演算され、前記推定するステップでは、前記演算するステップにおいて演算された前記基本減衰率と、前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かが推定されることを要旨とする。
【００３９】
本発明の第１７の特徴は、本発明の第１４乃至第１６の特徴に係り、前記演算するステップでは、前記タイヤ空洞共鳴周波数の整数倍の周波数である倍数周波数の実測減衰率がさらに演算され、前記推定するステップでは、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記倍数周波数の基本減衰率と、前記演算するステップにおいて演算された前記倍数周波数の前記実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、前記空気入りタイヤの内圧が正常か否かが推定されることを要旨とする。
【００４０】
本発明の第１８の特徴は、本発明の第１４乃至第１７の特徴に係り、前記推定するステップでは、前記内圧の値が異なる複数の前記減衰率のデータである内圧推定減衰率データと前記実測減衰率とを比較することによって、前記内圧の値が推定されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、従来のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）や空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）による空気入りタイヤの内圧点検方法と比較して、より優れた費用対効果を有するタイヤ空気圧点検システム、タイヤ空気圧点検装置及びタイヤ空気圧点検方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
（タイヤ空気圧点検システムの構成）
次に、本発明に係るタイヤ空気圧点検システムの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００４３】
（１）タイヤ空気圧点検システムの概略構成
図１は、本実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムの概略構成を示している。同図に示すように、本実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムは、マイクロフォン１１０と、ハンマー１２０と、タイヤ空気圧点検装置２００とから構成されている。
【００４４】
マイクロフォン１１０は、リムホイール１１に組み付けられた空気入りタイヤ１０のサイドウォール１０ｓｗまたはトレッド１０ｔｒに取り付けられ、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に加えられた振動によって発生する空気入りタイヤ１０の振動音を収集するものである。
【００４５】
マイクロフォン１１０は、粘着性のある平面を有し、空気入りタイヤ１０（トレッド１０ｔｒまたはサイドウォール１０ｓｗ）への取り付け及び空気入りタイヤ１０からの取り外しが容易にできるようになっている。また、マイクロフォン１１０は、空気入りタイヤ１０の振動音を収集する、いわゆる接触型のマイクロフォンであり、ギターなどの楽器が発生する音を収集するマイクロフォンと同様である。
【００４６】
また、本実施形態では、空気入りタイヤ１０は、車両１に装着されている。なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、ランフラットタイヤであり、そのサイズは、２２５／６０Ｒ１７である。なお、本実施形態では、空気入りタイヤ１０は車両１に装着されているが、タイヤ空気圧点検システムは、車両に装着されていない空気入りタイヤ（例えば、平置きされている空気入りタイヤ）にも勿論適用することができる。
【００４７】
ハンマー１２０は、リムホイール１１に組み付けられた空気入りタイヤ１０に所定の振動を加えるものであり、本実施形態では加振部を構成する。また、本実施形態に係るハンマー１２０は金属製であり、空気入りタイヤ１０に所定の振動を加えるため、空気入りタイヤ１０の内圧の測定者（例えば、車両１の運転者や整備士）が用いる。具体的には、ハンマー１２０は、当該測定者がサイドウォール１０ｓｗ或いはトレッド１０ｔｒを叩くために用いられる。
【００４８】
なお、本実施形態では、ハンマー１２０は金属製であるが、所定の振動を空気入りタイヤ１０に加えられるものであれば、プラスティック製や木製でも構わない。
【００４９】
タイヤ空気圧点検装置２００は、マイクロフォン１１０と接続されており、マイクロフォン１１０によって収集された振動音のデータである振動音データに基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧を推定するものである。
【００５０】
タイヤ空気圧点検装置２００は、その筐体表面に、空気入りタイヤ１０の種別やサイズを選択するためのデータ選択部２０５、及び空気入りタイヤ１０の内圧の推定結果などを表示する表示部２０６を備えている。
【００５１】
なお、本実施形態では、タイヤ空気圧点検装置２００の筐体表面に表示部２０６が備えられているが、表示部２０６は、タイヤ空気圧点検装置２００から分離されてもよい。
【００５２】
（２）タイヤ空気圧点検装置の論理ブロック構成
次に、上述したタイヤ空気圧点検装置２００の論理ブロック構成について、図２を参照しながら説明する。
【００５３】
同図に示すように、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データ収集部２０１と、減衰率演算部２０２と、データ格納部２０３と、推定部２０４と、データ選択部２０５と、表示部２０６とを有している。
【００５４】
振動音データ収集部２０１は、ハンマー１２０を用いて加えられた振動によって発生する空気入りタイヤ１０の振動音のデータである振動音データを収集するものであり、本実施形態では、マイクロフォン１１０とともに振動音データ収集部を構成する。
【００５５】
具体的には、振動音データ収集部２０１は、マイクロフォン１１０から送信された振動音の電気信号を受信するとともに、受信した電気信号を逐次ディジタル化して、減衰率演算部２０２に出力する。
【００５６】
なお、振動音データ収集部２０１は、振動音データを正常に収集することができなかった場合、例えば、タイヤ空気圧点検装置２００の電源投入後、所定の時間（例えば、１５秒）以内に振動音データを収集できなかった場合、振動音データを正常に収集できなかった旨を表示部２０６に表示させることができる。
【００５７】
減衰率演算部２０２は、振動音データ収集部２０１によって収集された振動音データに含まれ、他の周波数よりも振幅値が大きいピーク周波数であるタイヤ空洞共鳴周波数の第１の時刻における振幅値と、当該第１の時刻から所定の時間が経過した第２の時刻におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値とに基づく減衰率である実測減衰率を演算するものである。
【００５８】
具体的には、減衰率演算部２０２は、ウェーブレット変換を用いて、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算する。より具体的には、減衰率演算部２０２は、複素ガボール・ウェーブレットを用いて、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を演算する。
【００５９】
ここで、減衰率演算部２０２のさらに具体的な機能について説明する前に、タイヤ空洞共鳴周波数について簡単に説明する。例えば、「走行時におけるタイヤ空洞音の改良」（学術講演会前刷集タイヤ・ロードノイズ  ２０００ Ｎｏ．１１１−００、２０００年１０月発行）に記載されているように、空気入りタイヤ１０が路面に接地すると、トレッド幅方向の断面積が、タイヤ周方向に沿って変化する。この場合、タイヤ空洞共鳴周波数として、二つのピーク周波数（ｆ_ｌｏｗ、ｆ_ｈｉｇｈ）が現われる。
【００６０】
一方、空気入りタイヤ１０が路面に接地していない状態では、タイヤ空洞共鳴周波数は、単一のピーク周波数（ｆ）となり、タイヤ空洞共鳴周波数（ｆ）は、（式１）によって算出することができる。
【００６１】
ｆ＝音速／２πｒ    …（式１）
なお、“ｒ”は、当該文献に記載されているように、リムホイール１１の回転中心から空気入りタイヤ１０のトレッド幅方向断面の重心までの距離（単位：ｍ）である。
【００６２】
減衰率演算部２０２は、上述したタイヤ空洞共鳴周波数（ｆ、ｆ_ｌｏｗまたはｆ_ｈｉｇｈ）の何れかの振幅値を、複素ガボール・ウェーブレットを用いて演算する。具体的には、減衰率演算部２０２は、タイヤ空洞共鳴周波数の正弦波をマザーウェーブレットとし、当該タイヤ空洞共鳴周波数の振幅波形のみを抽出する。
【００６３】
なお、減衰率演算部２０２は、データ格納部２０３に格納されている、空気入りタイヤの種別やサイズごとのタイヤ空洞共鳴周波数のデータに基づいて、演算の対象とするべきタイヤ空洞共鳴周波数を決定する。また、減衰率演算部２０２は、振動音データ収集部２０１によって収集された振動音データの中から、ピーク周波数を抽出することによって、タイヤ空洞共鳴周波数を決定することもできる。
【００６４】
さらに、減衰率演算部２０２は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に振動が加えられてから所定の時間（例えば、０．２秒）経過後（第１の時刻）におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を演算するとともに、第１の時刻から、さらに所定の時間（例えば、０．７秒）経過後（第２の時刻）における当該タイヤ空洞共鳴周波数を演算する。
【００６５】
さらに、減衰率演算部２０２は、第１の時刻における振幅値と、第２の時刻における振幅値から、当該タイヤ空洞共鳴周波数における振幅値の減衰率（実測減衰率）を演算する。
【００６６】
ここで、減衰率演算部２０２が、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に振動が加えられてから所定の時間経過後にタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を演算する理由は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に振動が加えられた時点から一定の時間（例えば、０．２秒間）は、タイヤ空洞共鳴周波数以外の音が混入しているため、当該期間を演算の対象から除外するためである。なお、タイヤ空洞共鳴周波数以外の音は急激に減衰してしまうため、減衰率演算部２０２が減衰率を演算する上での問題とはならない。
【００６７】
また、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値は、上述した第１の時刻（ｔ１）から、ほぼ指数関数的に減少するため、第１の時刻におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値ａ１と、第２の時刻（ｔ２）におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値ａ２とは、（式２）に示すような関係にあると見なすことができる。
【００６８】
ａ２＝ａ１×ｅｘｐ（ｐ×（ｔ２−ｔ１））    …（式２）
具体的には、減衰率演算部２０２は、振幅値ａ１及び振幅値ａ２に限らず、振幅値が充分に減衰するまでの間、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続的に測定し、測定した結果について、最小二乗法を用いて、ａ（ｔ）＝ａ０×ｅｘｐ（−ｐｔ））にフィットさせることによって減衰率（単位：／秒）を演算する。すなわち、タイヤ空洞共鳴周波数の“振幅値”とは、ある瞬間におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値のことである。
【００６９】
また、減衰率演算部２０２（もしくは後述する推定部２０４）は、演算した減衰率（実測減衰率）と基本減衰率との誤差が大きい場合、振動音データが正常に収集できなかったと判定してもよい。
【００７０】
減衰率演算部２０２は、（式２）を用いて減衰率（ｐ）を演算し、演算した減衰率（実測減衰率）を推定部２０４に出力する。
【００７１】
さらに、減衰率演算部２０２は、より精度高く空気入りタイヤ１０の内圧を推定するため、タイヤ空洞共鳴周波数（ｆ、ｆ_ｌｏｗまたはｆ_ｈｉｇｈ）の整数倍の周波数である倍数周波数の減衰率（実測減衰率）をさらに演算することができる。
【００７２】
本実施形態では、空気入りタイヤ１０のタイヤ空洞共鳴周波数として２２０Ｈｚ（ｆ_ｌｏｗ）が決定され、当該タイヤ空洞共鳴周波数の２倍の周波数（４４０Ｈｚ）が倍数周波数として用いられる。
【００７３】
なお、倍数周波数は、タイヤ空洞共鳴周波数の２倍に限らず、整数（ｎ）倍であれば異なる倍数周波数でもよい。また、減衰率演算部２０２は、空気入りタイヤ１０の内圧をさらに精度高く推定するため、倍数周波数はひとつの周波数に限らず、複数の倍数周波数を同時に用いてもよい。
【００７４】
また、減衰率演算部２０２は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合において振動音データ収集部２０１によって収集された振動音データを用いて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合、すなわち、規定内圧（例えば、２００ｋＰａ）が空気入りタイヤ１０に充てんされている場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数（及び倍数周波数、以下同）の減衰率である基本減衰率をさらに演算することもできる。
【００７５】
データ格納部２０３は、空気入りタイヤ１０の内圧の値が異なる複数の減衰率のデータである内圧推定減衰率データや、タイヤ空洞共鳴周波数のデータなどを格納するものである。
【００７６】
具体的には、データ格納部２０３は、規定内圧（例えば、２００ｋＰａ）が充てんされている場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数の減衰率（基本減衰率）をはじめ、例えば、１００ｋＰａまでの１０ｋＰａごと（１９０ｋＰａ、１８０ｋＰａ……）の各内圧値の減衰率を内圧推定減衰率データとして格納する。
【００７７】
なお、内圧推定減衰率データとして用意するべき内圧値や、タイヤ空洞共鳴周波数などのデータについては、内圧の点検の対象とする空気入りタイヤの種別やサイズによって変更でき、必要なデータをデータ格納部２０３に格納することができる。
【００７８】
推定部２０４は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合における減衰率である基本減衰率と、減衰率演算部２０２によって演算された実測減衰率との差が所定の閾値以内であるか否かを判定することによって、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを推定するものである。
【００７９】
具体的には、推定部２０４は、基本減衰率と、減衰率演算部２０２によって演算された実測減衰率との差が、所定の閾値以内であるか否かを判定する。
【００８０】
また、推定部２０４は、倍数周波数の基本減衰率と、減衰率演算部２０２によって演算された倍数周波数の実測減衰率との差が、所定の閾値以内であるか否かをさらに判定することによって、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを推定することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、上述したように、空気入りタイヤ１０のタイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）の２倍の周波数（４４０Ｈｚ）が倍数周波数として用いられ、２２０Hｚの減衰率の閾値として、１０−１．２／秒以上（ｐ＝２．７以上）が設定され、４４０Hｚの減衰率の閾値として、１０−１．８／秒以下（ｐ＝４．１以下）が設定される。
【００８２】
さらに、推定部２０４は、データ格納部２０３に格納されている内圧推定減衰率データと実測減衰率とを比較することによって、空気入りタイヤ１０の内圧の“値”を推定することができる。
【００８３】
具体的には、推定部２０４は、減衰率演算部２０２によって演算された実測減衰率（ｐ）と、内圧推定減衰率データを構成する各内圧値の減衰率（ｐ）とを順次比較する。推定部２０４は、実測減衰率（ｐ）を各内圧値の減衰率（ｐ）と順次比較した結果、実測減衰率と最も近い減衰率（ｐ）に対応する内圧値を、空気入りタイヤ１０の内圧と見なして、当該内圧値、または内圧が正常か否かを表示部２０６に表示させる。
【００８４】
データ選択部２０５は、空気入りタイヤ１０の種別やサイズを測定者に選択させるものであり、本実施形態では、三角形の選択キーと、円形の決定キーとから構成されている（図１参照）。
【００８５】
データ選択部２０５を用いて選択された空気入りタイヤの種別やサイズの情報は、データ格納部２０３や推定部２０４に通知され、空気入りタイヤの種別やサイズに応じたタイヤ空洞共鳴周波数や内圧推定減衰率データが選択される。
【００８６】
表示部２０６は、推定部２０４によって推定された推定結果に基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを報知するものであり、本実施形態では、報知部を構成する。
【００８７】
具体的には、表示部２０６は、液晶ディスプレイによって構成されており、推定部２０４によって推定された空気入りタイヤ１０の内圧の推定結果に基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを表示する。
【００８８】
さらに、表示部２０６は、推定部２０４によって推定された空気入りタイヤ１０の内圧値、データ格納部２０３に格納されている空気入りタイヤの種別やサイズ、及び当該サイズごとの内圧推定減衰率データやタイヤ空洞共鳴周波数のデータなどを表示することもできる。
【００８９】
（タイヤ空気圧点検システムの動作）
次に、上述したタイヤ空気圧点検システムの動作について説明する。
【００９０】
（１）基本減衰率の取得
まず、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値の減衰率である基本減衰率を取得する動作について、図３を参照しながら説明する。
【００９１】
ステップＳ１０において、空気入りタイヤ１０の内圧の測定者は、マイクロフォン１１０を空気入りタイヤ１０に取り付ける。なお、測定者とは、上述したように、車両１のドライバーや整備士などである。
【００９２】
ステップＳ２０において、測定者は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０のサイドウォール１０ｓｗ或いはトレッド１０ｔｒを叩き、空気入りタイヤ１０に振動を加える。なお、ステップＳ２０において叩かれる空気入りタイヤ１０は、規定内圧（２００ｋＰａ）を有しているものとする。
【００９３】
ステップＳ３０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に加えられた振動によって発生する空気入りタイヤ１０の振動音を、マイクロフォン１１０を用いて振動音データとして収集する。
【００９４】
ステップＳ４０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データが正常に収集できたか否かを判定する。
【００９５】
振動音データが正常に収集できなかった場合（ステップＳ４０のＮＯ）、例えば、空気入りタイヤ１０を充分に叩くことができず、タイヤ空気圧点検装置２００の電源投入後、所定の時間（例えば、１５秒）以内に振動音データを収集できなかった場合、ステップＳ５０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データを正常に収集できなかったことを測定者に報知する。具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データを正常に収集できなかったことを示す“ＦＡＩＬ”の文字を表示部２０６に表示する。この場合、ステップＳ２０からの処理が繰り返される。
【００９６】
一方、振動音データが正常に収集できた場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）、ステップＳ６０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０のタイヤ空洞共鳴周波数を決定する。
【００９７】
具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、予め測定者によって選択された空気入りタイヤ１０の種別やサイズに基づいて、データ格納部２０３に格納されているデータを参照し、タイヤ空洞共鳴周波数の値を決定する。
【００９８】
なお、タイヤ空気圧点検装置２００は、ステップＳ３０において収集した振動音データの中から、ピーク周波数を抽出することによって、空気入りタイヤ１０のタイヤ空洞共鳴周波数を決定することもできる。本実施形態では、空気入りタイヤ１０のタイヤ空洞共鳴周波数として、２２０Ｈｚが決定されたものとする。
【００９９】
ステップＳ７０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、複素ガボール・ウェーブレットを用いて、決定したタイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）の振幅値を演算するとともに、当該振幅値の減衰率（ｐ）を演算する。
【０１００】
また、タイヤ空気圧点検装置２００は、タイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）に加え、タイヤ空洞共鳴周波数の倍数周波数として、４４０Ｈｚの振幅値を演算するとともに、当該振幅値の減衰率（ｐ）を演算する。
【０１０１】
ここで、図６（ａ）及び（ｂ）は、タイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）及びタイヤ空洞共鳴周波数の倍数周波数（４４０Ｈｚ）の振幅値の減衰状況を示している。
【０１０２】
同図（ａ）における点線は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常（２００ｋＰａ）な場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）の振幅値の減衰状況を示している。また、同図（ｂ）における点線は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常（２００ｋＰａ）である場合における倍数周波数（４４０Ｈｚ）の振幅値の減衰状況を示している。
【０１０３】
なお、上述したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、ランフラットタイヤであり、そのサイズは、２２５／６０Ｒ／１７である。
【０１０４】
また、基本減衰率（ｐ）は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に振動が加えられた時刻ｔ０から０．２秒経過した時刻ｔ１（第１の時刻）における振幅値ａ１と、時刻ｔ１から０．７秒経過した時刻ｔ２（第２の時刻）における振幅値ａ２とに基づいて決定される。
【０１０５】
より具体的には、上述したように、（式２）を用いて基本減衰率（ｐ）を演算する。このように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間を対象として基本減衰率（ｐ）を演算することによって、タイヤ空洞共鳴周波数以外の音も混入している領域Ａ１及び領域Ａ２における振幅値を減衰率（ｐ）の演算の対象から除外する。なお、時刻ｔ１及び時刻ｔ２の値は、内圧の点検の対象とされる空気入りタイヤの種別やサイズに応じて適宜変更することができる。
【０１０６】
次に、図３に示すように、ステップＳ８０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、演算した基本減衰率のデータをデータ格納部２０３に格納する。
【０１０７】
（２）空気入りタイヤの内圧の推定
次に、空気入りタイヤ１０の内圧を推定する動作について、図４を参照しながら説明する。
【０１０８】
ステップＳ１１０において、空気入りタイヤ１０の内圧の測定者は、図３に示した基本減衰率の取得の動作と同様に、マイクロフォン１１０を空気入りタイヤ１０に取り付ける。
【０１０９】
ステップＳ１２０において、測定者は、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０のサイドウォール１０ｓｗ或いはトレッド１０ｔｒを叩き、空気入りタイヤ１０に振動を加える。
【０１１０】
ステップＳ１３０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、マイクロフォン１１０を用いて空気入りタイヤ１０の振動音を振動音データとして収集する。
【０１１１】
ステップＳ１４０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データが正常に収集できたか否かを判定する。
【０１１２】
振動音データが正常に収集できなかった場合（ステップＳ１４０のＮＯ）、ステップＳ５０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データを正常に収集できなかったことを測定者に報知する。具体的には、基本減衰率の取得時（図３参照）と同様に、タイヤ空気圧点検装置２００は、振動音データを正常に収集できなかったことを示す“ＦＡＩＬ”の文字を表示部２０６に表示する。この場合、ステップＳ１２０からの処理が繰り返される。
【０１１３】
一方、振動音データが正常に収集できた場合（ステップＳ１４０のＹＥＳ）、ステップＳ１６０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の実測減衰率を演算する。
【０１１４】
具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、上述したように、複素ガボール・ウェーブレットを用いて、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続して演算する。次いで、タイヤ空気圧点検装置２００は、（式２）を用いて減衰率（実測減衰率）を演算する。
【０１１５】
より具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値が充分に減衰するまでの間、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値を連続的に測定し、測定した結果について、最小二乗法を用いて、ａ（ｔ）＝ａ１×ｅｘｐ（−ｐ（ｔ））にフィットさせることによって減衰率（ｐ）を演算する。
【０１１６】
ステップＳ１７０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の基本減衰率と、ステップＳ１６０において演算した実測減衰率とを比較する。
【０１１７】
ステップＳ１８０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、基本減衰率と実測減衰率との差が閾値の範囲内であるか否かを判定する。具体的には、２２０Hｚの減衰率の閾値として、１０−１．２／秒以上（ｐ＝２．７以上）が用いられ、４４０Hｚの減衰率の閾値として、１０−１．８／秒以下（ｐ＝４．１以下）が用いられる。
【０１１８】
基本減衰率と実測減衰率との差が閾値の範囲内である場合（ステップＳ１８０のＹＥＳ）、ステップＳ１９０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常と推定する。
【０１１９】
ステップＳ２００において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常であることを報知する。具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常であることを示す“ＯＫ”の文字を表示部２０６に表示する。
【０１２０】
一方、基本減衰率と実測減衰率との差が閾値の範囲外である場合（ステップＳ１８０のＮＯ）、ステップＳ２１０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が低下していると推定する。
【０１２１】
なお、タイヤ空気圧点検装置２００は、基本減衰率と実測減衰率との誤差の閾値を設け、実測減衰率が当該誤差の閾値を超えた場合には、内圧低下と判定せずに、再度測定するように要求してもよい。
【０１２２】
ステップＳ２２０において、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が低下していることを報知する。具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧が異常であることを示す“ＮＧ”の文字を表示部２０６に表示する。
【０１２３】
ここで、図６（ａ）及び（ｂ）に示すグラフにおける実線は、空気入りタイヤ１０の内圧が１００ｋＰａに低下した場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）及び倍数周波数（４４０Ｈｚ）の実測減衰率をそれぞれ示している。
【０１２４】
空気入りタイヤ１０の内圧が１００ｋＰａに低下した場合、タイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）の減衰率は、規定内圧（２００ｋＰａ）時の減衰率（基本減衰率）よりも大きくなっている。一方、倍数周波数（４４０Ｈｚ）の減衰率（実測減衰率）は、規定内圧（２００ｋＰａ）時の減衰率よりも小さくなっている。
【０１２５】
このように、タイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）及び倍数周波数（４４０Ｈｚ）では、内圧値によって振幅値の減衰特性が異なることから、両周波数の基本減衰率と実測減衰率とをそれぞれ比較することによって、より精度高く空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを推定することができる。
【０１２６】
また、上述した図４に示した動作フローでは、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かのみを推定していたが、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧の“値”を推定することもできる。
【０１２７】
図５は、空気入りタイヤ１０の内圧の“値”を推定する動作フローを示している。なお、図５は、図４に示したステップＳ１１０〜Ｓ１６０の処理に引き続いて実行される動作フローを示している。なお、内圧の値を推定する場合、図４に示したステップＳ１７０〜Ｓ２２０の処理は実行されない。
【０１２８】
図５に示すように、ステップＳ１７０’において、タイヤ空気圧点検装置２００は、ステップＳ１６０において演算した実測減衰率と、空気入りタイヤ１０の内圧推定減衰率データとを順次比較する。
【０１２９】
具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、演算した実測減衰率と、内圧推定減衰率データを構成する各内圧値の減衰率とを順次比較する。より具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、まず、演算した実測減衰率と、規定内圧（２００ｋＰａ）の減衰率とを比較し、その後１９０ｋＰａ、１８０ｋＰａの減衰率と順次比較する。
【０１３０】
ステップＳ１８０’において、タイヤ空気圧点検装置２００は、実測減衰率と最も近い減衰率に対応する内圧値を空気入りタイヤ１０の内圧と見なす。
【０１３１】
ステップＳ１９０’において、タイヤ空気圧点検装置２００は、ステップＳ１８０’において見なした空気入りタイヤ１０の内圧値を報知する。具体的には、タイヤ空気圧点検装置２００は、空気入りタイヤ１０の内圧値を表示部２０６に表示する。
【０１３２】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムによれば、ハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０に加えられた振動によって発生した振動音に含まれるタイヤ空洞共鳴周波数の振幅値の減衰率に基づいて内圧を推定するため、従来の直接型及び間接型ＴＰＭＳと比較して、高価なデバイスの採用や複雑な処理の実行を回避することができ、より簡易なシステム構成とすることができる。
【０１３３】
さらに、本実施形態によれば、振動音の収集には、空気入りタイヤ１０の任意の箇所に接触させることができるマイクロフォン１１０が用いられるため、測定者は、内圧の点検に際してエアバルブに触れる必要がない。
【０１３４】
すなわち、測定者は、従来の空気圧測定器（タイヤプレッシャーゲージ）によって内圧を測定する方法のようにエアバルブに装着されているバルブキャップの取り外しや再取り付けを行う必要がなく、測定者の手が汚れることを回避することができる。
【０１３５】
また、空気圧測定器を用いる必要がないため、空気圧測定器のエアバルブへの押し付け方法が適切でないために空気入りタイヤ１０に充てんされている空気が漏れてしまうことを防止することができる。
【０１３６】
さらに、空気入りタイヤ１０が車両１に装着されている場合、測定者は、エアバルブに空気圧測定器を押し付けるために不自然な姿勢をとらなければならない場合があったが、マイクロフォン１１０は空気入りタイヤ１０の任意の箇所に接触させることができるため、内圧の点検に際して測定者が不自然な姿勢をとらなければならない度合を軽減することができる。
【０１３７】
また、本実施形態によれば、空気入りタイヤ１０が正常な場合において収集された振動音に基づいて基本減衰率が演算されるため、基本減衰率のデータを適宜生成及び更新（キャリブレーション）することができる。
【０１３８】
さらに、本実施形態によれば、タイヤ空洞共鳴周波数（２２０Ｈｚ）に加え、倍数周波数（４４０Ｈｚ）の振幅値の減衰率（基本減衰率、実測減衰率）が用いられるため、より精度高く空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを推定することができる。
【０１３９】
また、本実施形態によれば、内圧の値が異なる複数の内圧推定減衰率データと、実測減衰率とが比較されるため、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かだけでなく、内圧の値を推定することができる。
【０１４０】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、本発明の実施形態は、以下のように変更することができる。
【０１４１】
（１）変更例１
図７及び図８は、上述した本発明の実施形態に係る一変更例を示している。図７に示されている加振装置１４０は、上述した本発明の実施形態において説明したハンマー１２０に代えて用いられるものであり、本変更例では加振部を構成する。
【０１４２】
図７に示すように、加振装置１４０は、ハンマー１４１と、リリースボタン１４２と、前部スロープ１４３ｆと、後部スロープ１４３ｒと、ストッパー１４４とを備えている。
【０１４３】
ハンマー１４１は、空気入りタイヤ１０のトレッド１０ｔｒを叩くものであり、トレッド１０ｔｒに接触する頭部１４１ｈを有し、収納時には加振装置１４０の上部表面から露出しないように設けられている。なお、ハンマー１４１は、トレッド１０ｔｒではなく、サイドウォール１０ｓｗを叩くように構成してもよい。
【０１４４】
また、図８は、加振装置１４０の使用例を示している。同図に示すように、車両１は、突起状のストッパー１４４に空気入りタイヤ１０が接触したところで停止する。この状態において、測定者が、リリースボタン１４２を足で押下すると、スプリング１４１ｓによって付勢されたハンマー１４１が、トレッド１０ｔｒ方向に向けて所定の速度で移動し、頭部１４１ｈがトレッド１０ｔｒを叩く。なお、本変更例において、スプリング１４１ｓは、ハンマー１４１を所定の速度で移動させる動力源を構成する。
【０１４５】
また、加振装置１４０を使用して空気入りタイヤ１０に充てんされている内圧を点検する場合、空気入りタイヤ１０に荷重が掛かっていない状態の方が、タイヤ空洞共鳴周波数の振幅値の取得が容易となるため、内圧の点検は、ジャッキなどを用いて車両１を持ち上げ、空気入りタイヤ１０を路面から離した状態で行うことが好ましい。
【０１４６】
さらに、ハンマー１４１がトレッド１０ｔｒを叩くことによって発生した振動音データは、マイクロフォン１１０を介してタイヤ空気圧点検装置２００に取得される。
【０１４７】
図７及び図８に示した加振装置１４０は、例えば、燃料油の給油所（ガソリンスタンド）などに配備することができる。加振装置１４０によれば、ハンマー１４１が所定の速度で空気入りタイヤ１０のトレッド１０ｔｒまたはサイドウォール１０ｓｗを叩くため、測定者がハンマー１２０を用いて空気入りタイヤ１０を叩く場合と比較して、常に所定の振動を空気入りタイヤ１０に加えることができる。このため、空気入りタイヤ１０の内圧をより精度高く推定することができる。
【０１４８】
（２）変更例２
図９は、本発明の実施形態に係る他の変更例を示している。図９に示されている加振装置１５０も、上述した本発明の実施形態において説明したハンマー１２０に代えて用いられるものであり、本変更例では加振部を構成する。
【０１４９】
同図に示すように、加振装置１５０は路面に設置される。また、加振装置１５０は、所定の速度で転動する空気入りタイヤ１０のトレッド１０ｔｒと接触する突起部１５１を有している。なお、加振装置１５０も、上述した加振装置１４０と同様に、例えば、燃料油の給油所（ガソリンスタンド）などに配備することができる。
【０１５０】
加振装置１５０によれば、加振装置１５０が空気入りタイヤ１０のトレッド１０ｔｒと接触する突起部１５１を有しているため、空気入りタイヤ１０が装着された車両１が一定速度で突起部１５１を乗り越えることによって、常に所定の振動を空気入りタイヤ１０に加えることができる。
【０１５１】
また、本変更例では、上述した本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検装置２００に代えて、車両１に搭載されるタイヤ空気圧点検装置２１０が用いられる。さらに、タイヤ空気圧点検装置２１０には、車両１の車内音を収集するマイクロフォン１１１が接続される。
【０１５２】
すなわち、本変更例では、空気入りタイヤ１０が転動している際に振動音が発生するため、上述した本発明の実施形態に係るマイクロフォン１１０を空気入りタイヤ１０に取り付けることができない。そこで、空気入りタイヤ１０が突起部１５１を乗り越える際に発生する振動音を車両１の車内音として収集する。なお、タイヤ空気圧点検装置２１０の構成や機能は、上述した本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検装置２００と同様とすることができる。
【０１５３】
（３）変更例３
図１０及び図１１は、上述した本発明の実施形態に係るさらに他の変更例を示している。図１０に示すように、本変更例では、空気入りタイヤ１０を叩くハンマー１６１と、振動音データに基づいて空気入りタイヤ１０の内圧を推定するタイヤ空気圧点検装置２５０とが一体化されている。
【０１５４】
タイヤ空気圧点検装置２５０は、外観上、マイクロフォン２５１と、表示部２５２と、データ選択部２５３とを備えている。なお、マイクロフォン２５１、表示部２５２及びデータ選択部２５３は、マイクロフォン１１０、タイヤ空気圧点検装置２００の表示部２０６及びデータ選択部２０５とそれぞれ対応し、タイヤ空気圧点検装置２５０は、タイヤ空気圧点検装置２００とほぼ同様の演算機能を有している。
【０１５５】
なお、同図に示すように、表示部２５２は、液晶ディスプレイ２５２ａと、ＬＥＤ２５２ｂとから構成されている。液晶ディスプレイ２５２ａは、空気入りタイヤ１０の内圧値、データ格納部２０３に格納されている空気入りタイヤの種別やサイズ、及び当該サイズごとの内圧推定減衰率データならびにタイヤ空洞共鳴周波数のデータなどを表示する。また、ＬＥＤ２５２ｂは、空気入りタイヤ１０の内圧の正常（“ＯＫ”）か否か（“ＮＧ”）、また振動音データが正常に収集できなかったこと（“ＦＡＩＬ”）を表示する。
【０１５６】
さらに、タイヤ空気圧点検装置２５０は、スピーカ２５４を備え、空気入りタイヤ１０の内圧の正常や異常を異なる音やメロディによって測定者に報知することもできる。なお、本変更例では、表示部２５２とスピーカ２５４とによって、報知部を構成する。
【０１５７】
また、同図に示すように、タイヤ空気圧点検装置２５０には、ハンマー１６１が内蔵されている。
【０１５８】
ハンマー１６１は、空気入りタイヤ１０のサイドウォール１０ｓｗ（またはトレッド１０ｔｒ）を叩くものであり、サイドウォール１０ｓｗに接触する頭部１６１ｈを有している。また、ハンマー１６１は、内部にスプリング（不図示）を有する回転軸部１６１ｓによってハンマー１６１が起き上がる方向に付勢されている。
【０１５９】
図１１に示すように、ハンマー１６１は、リリースボタン１６２が測定者の手ＨＤで押下されると、所定の速度で移動してサイドウォール１０ｓｗを叩くことができる。なお、本変更例において、回転軸部１６１ｓは、ハンマー１６１を所定の速度で移動させる動力源を構成する。
【０１６０】
図１０及び図１１に示したタイヤ空気圧点検装置２５０によれば、ハンマー１６１とタイヤ空気圧点検装置とが一体化されているため、空気入りタイヤ１０の内圧の点検がさらに容易となる。また、空気圧点検装置の携行がさらに便利となる。なお、本変更例では、ハンマー１６１とタイヤ空気圧点検装置２５０とを一体としたが、ハンマー１６１は、タイヤ空気圧点検装置２５０と一体化されていなくてもよい。
【０１６１】
（４）その他の変更例
以上、本発明の実施形態の変更例について説明したが、本発明の実施形態は、当該変更例に限らず、さらに以下のように変更してもよい。
【０１６２】
上述した本発明の実施形態では、ウェーブレット変換を用いてタイヤ空洞共鳴周波数などの振幅値を演算したが、振動音データの中から特定の周波数の振幅値を演算できる方法であれば他の変換方法、例えば、短時間フーリエ変換（Short-Time Fourier Transform）を用いてもよい。
【０１６３】
また、上述した本発明の実施形態では、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合におけるタイヤ空洞共鳴周波数（及び倍数周波数）の振幅値の減衰率である基本減衰率を振動音データに基づいて演算したが、予めデータ格納部２０３に基本減衰率のデータを格納しておき、当該基本減衰率のデータを用いて、空気入りタイヤ１０の内圧を推定してもよい。
【０１６４】
さらに、上述した本発明の実施形態では、測定者がデータ選択部２０５を用いて内圧の点検の対象とする空気入りタイヤの種別やサイズを選択したが、タイヤ空気圧点検装置２００にバーコード読取り機能を付加し、空気入りタイヤ１０のサイドウォール１０ｓｗなどに表示されているバーコードの情報に基づいて、内圧の点検の対象とする空気入りタイヤの種別やサイズを判定するようにしてもよい。
【０１６５】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検装置の論理ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムの基本減衰率の取得フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムの内圧の推定フローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧点検システムの内圧の推定フローを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るタイヤ空洞共鳴周波数及び倍数周波数の減衰率を示す図である。
【図７】本発明の変更例に係る加振装置を示す図である。
【図８】本発明の変更例に係る加振装置の使用例を示す図である。
【図９】本発明の変更例に係る加振装置を示す図である。
【図１０】本発明の変更例に係るタイヤ空気圧点検装置を示す図である。
【図１１】本発明の変更例に係るタイヤ空気圧点検装置の使用例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…車両、１０…空気入りタイヤ、１０ｓｗ…サイドウォール、１０ｔｒ…トレッド、１１…リムホイール、１１０，１１１…マイクロフォン、１２０…ハンマー、１４０…加振装置、１４１…ハンマー、１４１ｈ…頭部、１４１ｓ…スプリング、１４２…リリースボタン、１４３ｆ…前部スロープ、１４３ｒ…後部スロープ、１４４…ストッパー、１５０…加振装置、１５１…突起部、１６１…ハンマー、１６１ｈ…頭部、１６１ｓ…回転軸部、１６２…リリースボタン、２００…タイヤ空気圧点検装置、２０１…振動音データ収集部、２０２…減衰率演算部、２０３…データ格納部、２０４…推定部、２０５…データ選択部、２０６…表示部、２１０，２５０…タイヤ空気圧点検装置、２５１…マイクロフォン、２５２…表示部、２５２ａ…液晶ディスプレイ、２５２ｂ…ＬＥＤ、２５３…データ選択部、２５４…スピーカ
【図１】
2005343204.tif 000003
【図２】
2005343204.tif 000004
【図３】
2005343204.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005343204.tif 000007
【図６】
2005343204.tif 000008
【図７】
2005343204.tif 000009
【図８】
2005343204.tif 000010
【図９】
2005343204.tif 000011
【図１０】
2005343204.tif 000012
【図１１】
2005343204.tif 000013